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日本のアマでの気泡の検出 - 日本高気圧環境・潜水医学会
日本高気圧環境・潜水医学会雑誌 Vol.50（ 1 ）, Mar, 2015 【第 2 出版物】（ Lemaître F, et al. Doppler detection in ama divers of Japan. Wilderness Environ Med 2014; 25: 258-262 ） 日本のアマでの気泡の検出 Frédéric Lemaître1 ） 合志 清隆＊ 2 ） 玉木 英樹 2,3 ） 中安 一夫 4 ） 原田 昌範 5 ） 岡山 雅信 5 ） 佐藤 祐佳 2 ） 星子 美智子 2 ） 石竹 達也 2 ） Guillaume Costalat1 ） Bernard Gardette6 ） Faculté des Sciences du Sport, Université de Rouen, France1 ） 久留米大学医学部 環境医学講座 2 ） 玉木病院 外科・総合診療科 3 ） 大島診療所 4 ） 自治医科大学 地域医療センター地域医療学部門 5 ） Comex S.A., Marseille, France6 ） （＊：琉球大学病院 高気圧治療部） 要旨 目的：日本の複数の地域から素潜り漁業者（アマ）に神経系の減圧症（ DCS）の症状がみられるとの報告がある。 今回の調査目的は，アマにDCS の発症があるとされる地域において，連続した繰り返しの素潜りによる血管内気 泡の有無の確認である。 方法：対 象者は男性アマ12 名であり，全 例がフンドウを用いて潜 行して自力で 浮上していた。専用の装置 （ AQUALAB ）は，5MHz の周波数で連続的な波形ドップラーが測定可能なものであり，そのプローベを前胸部に 当てると肺動脈円錐に向かう超音波が計測される。われわれは連続した潜水の終了から10 分間の連続測定をドッ プラーで行った。その記録は数値化されたものであり，2 名の経験豊富な別々の調査者が Spencer のコード分類 に沿って記録音を解析した。 結果：すべてのアマでの潜水深度は 8∼20mであり，その回数は 75∼131回であった。1回の平均した潜水と息継 ぎの時間は，それぞれ64±12秒と48±8秒であった （平均±SD） 。対象者の12名のなかで1名にgrade I（Spencer 分類）の血管内気泡が聴取されたが，その息継ぎの時間は 35.2 ± 6.2 秒と極めて短かった。さらに，99 回の素潜 りを解析すると，潜行，在底と浮上の平均時間は，それぞれ10.4±1.6，39.2 ±8.0，18.2 ± 3.0 秒であった。 結論：アマで血管内気泡が形成される条件は，短い息継ぎ時間の素潜りを繰り返すこと，あるいは連続した長時 間にわたる潜水のようである。繰り返す素潜りでの神経症状の要因の一つに血管内気泡の可能性があげられ，こ の種の潜水における安全性の検討が必要かもしれない。 キーワード 気泡，減圧症，アマ keywords bubbles, decompression sickness, Ama divers はじめに：息を止めての潜水である素潜りは，より深く 圧症（ decompression sickness; DCS）と思われる症 て長時間の潜水の記録に更新されてきた。しかし，こ 状がみられるようであり，この潜水法では DCS は起 れを行うことのリスクがないわけではない。各地域か こらないと考えられえきたなかで，それらの報告は141 らの複数の報告によれば，素潜りを繰り返すことで減 例にのぼっている1-3 ）。近年では素潜りダイバーにDCS 琉球大学医学部附属病院 〒 903− 0215 沖縄県西原町上原 207 受領日／2014年10月10日 受理日／2014年10月10日 14 2015年3月31日 日本のアマでの気泡の検出 が起こり得ることは認識されているが，その機序は未 手法 だ明らかではない。素潜りダイバーのなかでも日本の 最 初 に， 出 発 の2，3 時 間 前に身 長， 体 重や皮 アマとの折衝は制約を受けることが多く，この調査研 下脂 肪の厚さによる体 脂 肪 率が計 測された 6 ）。 次 究が進んでいなかった。 いで，5-MHz 用のプローベを用いてドップラー装置 アマは素潜りによって魚介類を採取する漁業者であ （ AQUALAB）にて連続波形の計測が行われた。心 り，その方法には 2 種類がある。 “カチド”とよばれる 臓の信号を感知しやすいように左側臥位をとってもら アマは 3∼6m の水深で自力での潜水であり，もう一つ い，測定から1分間はその状態を維持してもらった。 の“フナド”とよばれるアマは潜行時に錘を使用して フナドは錘を持ったまま潜行し泳いで海面に浮上して 15∼25mまで潜っている。日本の日本海沿岸の某地 自ら船に上がるので，水に浸かることに加えて，例え 域では， “フナド”の 40％が潜水中やその後に脳血管障 ば利尿，血液濃縮や脱水，さらに冷曝露の影響も予 害に類似した症状を経験している。最も一般にみられ 測された。しかし，フナドでの気泡発生の程度は，実 る症状は，3 時間以上の連続した潜水後に生じやすく， 際の状態を反映しているものと考えられる1,3 ）。直接， 片側性の手足の感覚障害か運動麻痺，あるいは発語 肺漏斗の部位で超音波にて捉えられるように，プロー 障害やめまいであった。ある報告によれば，潜水によ ベは前胸部に設置された。前後の比較のために12 名 4） る障害は “カチド”に比べて “フナド”で頻発している 。 のフナドが潜水を始める30 分前の少なくとも1分間は このようなアマの症状は，組織や血液内に窒素が継 心臓ドップラーが行われた。一連の潜水作業が終了し 続的に蓄積して DCSが生ずるポリネシアの“ Taravana てアマが水から上がると，再度同様の機種にて同一 5） 症候群”に類似ないし一致したものである 。したがっ 調査者による10 分間の連続測定が行われた。この測 て，繰り返す素潜りでのDCS のリスクを調べることは 定時間を選んだ理由は，Wong から指摘されたことで 潜水生理学で重要なことである。さらに，アマで静脈 あるが，素潜りダイバーでは血流が速い組織で早期に 性の気泡が確認され，その具体的な評価は行われて ガスの飽和状態になるためである 3 ）。 気泡は Spencer のシグナル分類 *に沿って 7 ），経験 いない。 われわれは以下のことを考えており1 ），連続のドップ の豊富な2 名の調査者によって判定された。シグナル ラー検査は素潜りによる窒素ガス気泡の形成をイメー の発生で解釈に差があれば，両者の同意が得られる 2） ジで捉えることが可能であろうし “フナド” ， で繰り返 まで検討が行われた。さらに，フナドの潜水作業の す素潜りが気泡形成のリスクになっている可能性があ 状況（潜水深度と時間，息継ぎ時間）に影響を与えな 3） り，さらに 素潜りでみると“フナド”の潜水パターン いように，特別な指示は出されていない。潜水の各種 は DCS の発症リスクを上げる可能性である。したが パラメーター測定のために，アマにはダイビングコンピ って，今回の調査目的はアマの日常的な活動状況で ュータの Suunto D4（ Suunto Oy, Vantaa, Finland ） 気泡の有無を確認することである。さらに，素潜りと を装着してもらった。アマは個々人の装備を持ってお DCSとの関連因子を探る目的で潜水パターンの特徴 り，フィンとマスクを着けており，船上の巻き上げ機に を検討する試みを行った。 20Kg の重りが装着されていた。潜水プロフィールは Suunto Dive Manager 3（ Suunto Oy）のソフトを用い 対象と方法 調査対象者 て解析された。 （注：* grade 0：気泡のシグナルなし，gradeⅠ：ほと 今回の調査は日本海沿岸の某地域において，本研 んどのシグナルはないか稀にみられる，gradeⅡ：多く 究に同意した12 名のアマを対象にして実施された。こ の気泡のシグナルがあるが心臓サイクルの半分以下で の研究は久留米大学医学部の倫理委員会で承認を受 ある，gradeⅢ：ほとんどの心臓サイクルで気泡のシグ けたものである。また，調査日の早朝には安静の状 ナルがあるが心音との区別は可能である，gradeⅣ：多 態で形態上の計測がなされた。 くの気泡のシグナルで心音が不明瞭である。） 15 日本高気圧環境・潜水医学会雑誌 統計 Vol.50（ 1 ）, Mar, 2015 チドとフナドとしての潜水歴は，それぞれ 28.9±7.9 測定結果は平均とSDで示されている。潜水パラメ 年と26.2±10.5 年であった。すべてのアマは習慣的 ーターはWilcoxon の符号順位検定を用いて個人別の な仕事をこなしており，午前中は 2.5∼3.75 時間であ 相関関係も検討され，p 値の 0.05 未満を有意として， り，30 分程度の昼食後に1∼2 時間の潜水作業を続 Statviewソフト （Abacus Concepts, Inc, Berkeley, CA; けていた。半数以上のアマが当初はカチドから開始し 1992 ）にて検定された。 て，数年後に潜行に重りを用いるフナドになっていた。 彼らは浮力を調整するために 5.0±1.7 kg の重力のベ 結果：アマの人体計測上のパラメーターは Table 1に示 ルトを用いており，すべてのアマが20±1.5 kg のフン されている。病歴の聴取では12 名のアマのうち4 名に ドウを用いて受動的に潜行して，それから自ら泳いで 今回の調査の前に，例えば 10 年ほど前に神経障害と 浮上していた。12 名のアマでの潜水は計1,241回の記 みられる症状を経験していた。これは 3∼4 時間の連 録がなされた。アマの潜水時間は 42 秒から2分間で， 続した素潜りの最中か，その後に自覚していた。2 名 水深は 8∼20mであり，94±16 回の素潜りを行なって のアマは糖尿病の病歴があった。 いた。浮上の速度は 0.8±0.2 m/sであり，潜行の速 アマの潜水パターンが示されている（ Table 2 ）。カ 度は1.4±0.3 m/sであった。 静脈性気泡を検索するなかで1名のアマにSpencer Table 1. Anthropometric parameters of the Ama divers. の分類で 8 ），gradeⅠの気泡が心臓内の循環系で確認 された。この気泡は測定を開始して2分後に10 秒間 だけ確認された。このアマは17年間のフナドの経歴の なかで潜水中や，その後に神経障害を経験したことは なかった。それでも，彼の潜水深度が最も深く（ 20.6 mに際して1分18 秒間） ，他のアマに比べて最も長い ものであった（ 18.9 mに際して2分 26 秒 間） 。 彼の 平均した 最 大 深 度（ 15.8±1.8 m vs. 12.5±2.8 m; p<0.05）と平均した潜水時間（ 68± 9 秒間 vs. 64± Table 2. Diving pattern of the Funado divers analysed from 1241 dives. 12 秒間 ; p<0.05）は，それらで他のアマを超えていた。 このアマは他のアマに比べて短い息継ぎの時間であり （ 35±6 秒 vs. 48±7 秒 ; p<0.05） ，99 回の素潜り の 48％は非常に短くなっていた（ Table 2 ）。彼の浮上 速度は 0.8±0.3 m/sであり，潜行速度は1.5±0.2 m/ sであった。 この潜水の期間で最大深度の平均は息こらえ時間 に正の相関を示しており，さらに浮上速度にも関連し ていた（ p<0.001; Figure 1）。息継ぎ時間は息こらえ 時間の平均に正の相関を示した（p<0.001; Figure 2 ）。 しかし，それ以外に人体計測値と他の計測値に相関 はなかった。ドップラーでgrade Iの気泡が確認され たアマの潜水パターンが示されている（ Figure 3 ）。 考察：今回の主たる結果は，99 回の素潜りを繰り返し た1人のアマで，わずかな気泡音が確認されたことで 16 2015年3月31日 日本のアマでの気泡の検出 り，その平均した潜水パターンは16.8mと58.4 秒であ るが DCS の例は報告されていない 1 ）。今回の調査で の男性アマの在底時間は 39.2±7.8 秒であり，これ は舳倉島の女性アマの23.6±6.4 秒に比べて長いが， 前者の時間は gradeⅠの気泡が確認されたアマと変わ りはなかった。しかし，このアマは平均深度が最大で 息継ぎ時間が最短であり，特殊な潜水パターンであっ た。素潜りでは，水深と全体の潜水時間に加えて長 い在底時間が DCS の大きな因子になるようであるが， このことが真珠貝ダイバーでの繰り返す素潜りによる 神経系のDCS の原因と考えられている。真珠貝ダイ Figure 1 バーは水中で平均して2分間で 30m 以上の水深で，し かも日に40∼60 回の潜水を行ない，息継ぎの時間は 3∼4分間である。その多くのダイバーが Taravana 症 候群を経験しており，その臨床症状はめまい，吐き気， 部分ないし完全な運動麻痺，意識障害，さらに死亡 例もあった。運動麻痺は最も一般的な神経障害であ るが，一過性で完全に消失していた。アマは 20ｍ以 上の水深の潜水になるが，短い息継ぎ時間で 3 時間 以上の繰り返した素潜りが神経系のDCSと考えられ る脳卒中症状を引き起こす原因ではなかろうか。今回 の調査でgradeⅠの気泡が確認されたアマは，その潜 水の 48％で他のアマに比べて短い息継ぎ時間とより Figure 2 深い潜水深度になっていた。このアマでは，より高い 気圧曝露が流れの速い組織（迅速に気泡が溶解する 組織）でのガスの飽和状態が高まり，さらに短い息継 ぎ時間は組織平衡状態の回復を抑制するようである。 しかし，今回の調査でのアマに比べてより浅くて短い 潜水で，しかも連続した時間の短い繰り返す素潜り で，DCS の神経症状を示した 21才の男性症例の報告 は注目に値する1 ）。この発症には他のパラメーターであ る潜行速度と浮上速度が DCS の発症因子である可能 性がある。今回の grade Iの気泡が確認されたアマで は潜行時間が短く，他のアマに比べて高いリスクを有 しているようである。 Figure 3 繰り返す素潜り後の脳障害の基本的な機序は未だ ある。 明らかではない。再圧治療に顕著に反応することは脳 この地域のフナドはフンドウを用いるが自力で浮上 に気泡が存在すること以外は考えにくいが，素潜りダ 4） しており，連続して3∼4 時間の潜水を続けている 。 イバーでの脳障害の原因は検討課題である。進行性 この潜水パターンは舳倉島のそれと極めて類似してお の不活性ガス形成の結果としてin situの気泡形成の可 17 日本高気圧環境・潜水医学会雑誌 Vol.50（ 1 ）, Mar, 2015 能性がある。短い息継ぎ時間で素潜りが繰り返される 結論：素潜りを長期に繰り返した後に，血管内気泡が 1,2 ） DCS の経験のない1名のアマで確認された。潜水の しかし，窒素の動力学と血流の多い脳循環からする パターン，特に短い息継ぎ時間が気泡発生に重要な役 と，脳に気泡自体が発生するとは考えにくい。窒素の 割を果たしているようで，その結果として DCS の発症 気泡は複数回の繰り返す素潜り後に，全身の臓器の リスクを高めることになろう。しかし，素潜りダイバー 血管内や血管外に生じるであろう。素潜り時には肺内 での神経系の障害と気泡形成からみて，その発生機 で空気が圧縮され，肺胞内の窒素分圧が上昇し窒素 序は未だ明らかではない。 と，理論的には窒素の蓄積が生じると計算される 。 が血液に移行する。浮上の間に組織から血液への僅か な窒素分圧の格差が生ずるが，潜行時の血液と組織 参考文献 への窒素の迅速な移行は肺胞内へはない。静脈内の 1 ）Lemaitre F, Fahlman A, Gardette B, Kohshi K: 窒素の蓄積はカチド（アマ）で報告されているので 3,4 ）， 息継ぎの時間が短く深い素潜りを繰り返すことは理論 的には DCS の原因になると考えられる。 脳神経系のDCSを有したアマでの放射線学的所見 は，臨床症状に一致する脳の領域に多発性の脳梗塞 がみられることである。その脳病変は，基底核，内包， 脳幹，深部ないし皮質下白質に位置していた 4 ）。アマ での脳病変は圧縮空気潜水での病変と変わりがない。 基底核の虚血性病変は終末領域に位置し，深部ない し皮質下白質の病変は境界領域ないし分水嶺領域に 一致していた。これらは終末枝領域において脳還流 圧が低下した結果生ずる脳梗塞であり，この病変は 脳の動脈ガス塞栓症と考えられる。 Decompression sickness in breath-hold divers: a review. J Sports Sci 2009; 27: 1519-1534. 2 ）Schipke JD, Gams E, Kallweit O: Decompression sickness following breath-hold diving. Res Sports Med 2006; 14: 163-178. 3 ）Wong RM: Decompression sickness in breath-hold diving. In: Lindholm P, Pollock NW, Lundgren CEG, eds. Breath-Hold Diving. Proceeding of the Undersea and Hyperbaric Medical Society/Divers Alert Network 2006 June 20-21 Workshop. Durham, NC: Divers Alert Network; 2006: 119-129. 4 ）Tamaki H, Kohshi K, Sajima S, et al: Repetitive breath-hold diving causes serious brain injury. Undersea Hyperb Med 2010; 37: 7-11. 5 ）Cross ER: Taravana diving syndrome in the Tuamotu diver. In: Rahn H, Yokoyama T, eds. Physiology of 素潜りでの病変が主に脳に限定されることは未解 Breath-Hold Diving and the Ama of Japan. Washington, 決の課題である。 trapped された気泡は在底時には， DC: National Academy of Sciences Research Council; さらに気泡の蓄積や貯留もあって肺動脈圧の上昇でも 圧縮されるので，静脈性気泡は潜水中に肺を通過し やすくなる 4 ）。そこで動脈化された気泡は毎回の浮上 に際した拡張して，脳の終末血流領域の境界領域と分 水嶺領域に集まる。水面ないし浮上に際して，これら の動脈化された微細な気泡は環境圧の低下で拡大し て，脳の動脈ガス塞栓症を誘発すると考えられる1,2 ）。 多発性の大きな脳梗塞は，以上の現象の繰り返しに よるものであろう。この仮説によると，すべての静脈 1965: 205-219. 6 ）Dumin JV, Womersley J: Body fat assessed from total body density and its estimation from skinfold thickness: measurements on 481 men and women aged from 16 to 72 years. Br J Nutr 1974; 32: 77-97. 7 ）Spencer MP: Decompression limits for compressed air determined by ultrasonically detected blood bubbles. J Appl Physiol 1976; 40: 229-235. 8 ）Spencer MP, Okino H: Venous gas emboli following repeated breath-holding dives. Fed Proc 1972; 31: 355 （ abstract ） 性気泡は動脈化されることになり，その結果として脳 の動脈ガス塞栓症をきたすと考えられる1,2 ）。これはア 本論文は Lemaître F, et al: Doppler detection in マでの脳神経系のDCS発生の仮説であるが，この障 ama divers of Japan. Wilderness Environ Med 2014; 害の発症機序は未だ不明な部分が多い。 25: 258-262をElsevier Science から許可を得て和訳 したものである。 18